BM2SC124FP2-LBZ
의사공진 (Quasi-resonant) 1700V 내압 SiC-MOSFET 내장 AC-DC 컨버터
BM2SC124FP2-LBZ
의사공진 (Quasi-resonant) 1700V 내압 SiC-MOSFET 내장 AC-DC 컨버터
BM2SC12xFP2-LBZ 시리즈는 1700V 내압 SiC MOSFET를 내장한 AC-DC 컨버터 IC입니다. 본 시리즈는 압도적인 저전력 성능을 자랑하는 SiC MOSFET와 산업기기의 보조 전원 용도로 최적화된 제어 회로를, 소형 면실장 패키지 (TO263)에 실장하였습니다. 이에 따라 저전력 AC-DC 컨버터를 매우 간단히 개발할 수 있는 제품입니다. 또한, 본 시리즈는 방열판 없이 48W 출력까지 대응 가능한 면실장 패키지 제품이므로, 부품수 삭감 · 공장에서의 실장 비용 삭감에 기여합니다. 제어 회로에는 일반적인 PWM 방식에 비해 Low Noise로 고효율 동작이 가능한 의사공진 (Quasi-resonant) 방식을 채용하여, 노이즈의 영향을 최소한으로 억제할 수 있습니다. FB OLP, VCC OLP 모두 Latch 타입입니다.
다양한 전력대와 토폴로지에 대응하는 평가 보드를 구비하고 있습니다.
Product Detail
사양 :
AC Monitor Function
No
BR UVLO
Yes
Current Detection Resistors
External
Dynamic Over Current Detection
No
External LATCH Function
No
FB OLP
Latch
Frequency Reduction Function
Yes
VH Terminal UVLO
No
ZT OVP
Latch
FET
SiC-MOSFET Integrated
Controller Type
QR
Vin1(Min.)[V]
15
Vin1(Max.)[V]
27.5
Withstand Voltage [V]
1700
SW Frequency (Max.)[kHz]
120
VCC OVP
Auto Restart
BR PIN
Yes
On Resistor (MOSFET)[Ω]
1.12
Channel
1
Light Load mode
Yes
EN
No
Soft Start
Yes
Thermal Shut-down
Yes
Under Voltage Lock Out
Yes
Operating Temperature (Min.)[°C]
-40
Operating Temperature (Max.)[°C]
105
Package Size [mm]
10.18x15.5 (t=4.56)
특징 :
- Long Time Support Product for Industrial Applications
- TO263-7L Package
- Built-in 1700V SiC-MOSFET
- Quasi-resonant Type(Low EMI)
- Frequency Reduction Function
- Low Current Consumption(19μA) during Standby
- Burst Operation at Light Load
- SOURCE Pin Leading Edge Blanking
- VCC UVLO(Under Voltage Lock Out)
- VCC OVP(Over Voltage Protection)
- Over Current Protection Circuit per Cycle
- Soft Start Function
- ZT Pin Trigger Mask Function
- ZT OVP(Over Voltage Protection)
- BR UVLO(Under Voltage Lock Out)
Supporting Information
※2021년 6월 17일 현재 로옴 조사
배경
최근 에너지 절약에 대한 의식이 높아짐에 따라, 교류 400V를 취급하는 산업기기에 있어서, 고전압 대응, 저전력화, 소형화가 가능한 SiC 파워 반도체의 채용이 추진되고 있습니다. 반면에 산업기기에는 메인 전원 회로와 더불어 각종 제어 시스템에 전원전압을 공급하는 보조 전원이 내장되어 있으며, 설계 공수의 관점에서 이러한 보조 전원에는 내압이 낮은 Si-MOSFET 및 손실이 큰 IGBT가 여전히 널리 채용되고 있어, 저전력화에 있어서 큰 과제였습니다.
로옴은 이러한 과제에 대응하여 2019년에 고내압 저손실 SiC MOSFET를 내장한 AC/DC 컨버터 IC를 개발하는 등, 업계에 앞서 SiC 파워 반도체의 성능을 최대화시키는 IC를 개발하고 있습니다.
개요
「BM2SC12xFP2-LBZ」은 압도적인 저전력 성능을 자랑하는 SiC MOSFET와 산업기기의 보조 전원에 최적화된 제어 회로를, 업계 최초로 소형 면실장 패키지 (TO263)에 내장한 IC로서 저전력 AC/DC 컨버터 개발이 용이합니다. 기존에는 실현이 불가능했던 기판에 대한 자동 실장이 가능해짐과 동시에, 교류 400V, 48W 출력까지의 보조 전원에 채용하는 경우 일반품을 채용한 구성에 비해 극적인 부품수 삭감 (12개 제품과 방열판을 1개의 제품으로 대체)을 실현함으로써 부품 고장 리스크도 저감되었으며, SiC MOSFET를 통해 최대 5%의 전력 고효율화를 달성하였습니다. 이에 따라, 공정에서의 실장 비용을 대폭 삭감할 수 있어, 극적인 소형 / 고신뢰성 / 저전력 솔루션을 제공할 수 있습니다.
특징
「BM2SC12xFP2-LBZ」는, 1700V 내압 SiC MOSFET와 이를 구동하기 위한 게이트 드라이브 회로 등 산업기기의 보조 전원용으로 최적화된 제어 회로를, 1패키지에 내장하였습니다. 하기와 같은 특징을 실현함으로써 저전력 AC/DC 컨버터의 개발이 용이하고, 공정에서의 실장 비용을 대폭 삭감함과 동시에 산업기기에 소형 / 고신뢰성 / 저전력 솔루션을 제공합니다.
1. 업계 최초 48W까지 대응 가능한 면실장 패키지 제품으로, 공정에서의 실장 비용 삭감에 크게 기여
「BM2SC12xFP2-LBZ」은 SiC MOSFET 내장을 위해 개발된 면실장 패키지 「TO263-7L」을 채용하였습니다. 소형과 동시에 대전력을 취급하는 패키지의 안전성 (연면 거리)을 충분히 확보하여, 면실장 패키지 제품으로서 방열판 없이 48W (24V, 2A 등) 출력까지 대응 가능합니다. 이러한 범위의 제품으로 기존에는 실현할 수 없었던, 기계를 사용한 기판 자동 실장이 가능해짐에 따라, 부품수 삭감의 메리트와 함께 공정에서의 실장 비용 삭감에 크게 기여합니다.
2. 최대 12개 제품과 방열판을 1개의 제품으로 대체하여, 압도적인 소형화 실현
1패키지화를 통해, 일반적인 Si-MOSFET를 채용한 디스크리트 부품 구성에 비해 최대 12개의 제품 (AC/DC 컨버터 제어 IC, 800V 내압 Si-MOSFET×2, 제너 다이오드×3, 저항기×6)과 방열판을 하나의 제품으로 대체하여 극적인 부품수 삭감을 실현하였습니다. 또한, SiC MOSFET는 고내압으로 고전압 노이즈에 강하므로, 노이즈 대책 부품도 소형화할 수 있습니다.
3. 공수 및 리스크 저감과 함께 다양한 보호 기능도 탑재하여, 극적인 고신뢰화 실현
1패키지화를 통해, 클램프 회로 및 드라이브 회로의 부품 선정 및 신뢰성 평가를 위한 공수 삭감, 부품 고장 리스크 저감, SiC MOSFET 채용에 대한 개발 공수 삭감 등을 한번에 실현할 수 있습니다. 또한, SiC MOSFET 내장으로 실현한 고정밀도의 온도 보호 (Thermal Shutdown) 이외에도 과부하 보호 (FB OLP) 및 전원전압 단자의 과전압 보호 (VCC OVP), 과전류 보호, 2차측 전압의 과전압 보호 등 각종 보호 기능을 탑재하였습니다. 연속 구동의 산업기기 전원에 필요시되는 다양한 보호 기능을 탑재하여, 고신뢰화를 실현합니다.
4. SiC MOSFET의 성능을 최대화하여, 극적인 저전력화 실현
「BM2SC12xFP2-LBZ」에 탑재된 SiC MOSFET 구동용 게이트 드라이브 회로를 통해 SiC MOSFET의 성능을 최대한으로 발휘시켜, 일반적인 Si-MOSFET 채용 구성 대비, 최대 5% 전력 변환 효율의 고효율화를 실현하였습니다 (2021년 6월 로옴 조사). 또한, 본 제품의 제어 회로에는 일반적인 PWM 방식에 비해 Low Noise로 고효율 동작이 가능한 의사 공진 (Quasi-Resonant) 방식을 채용하여, 산업기기에 대한 노이즈의 영향을 최소한으로 억제할 수 있습니다.
어플리케이션 예
- ◇범용 인버터
- ◇AC 서보
- ◇PLC (Programmable Logic Controller)
- ◇제조 장치
- ◇로봇
- ◇산업용 에어컨
- ◇산업용 조명 (가로등 etc)
등, 교류 400V 사양의 모든 산업기기의 보조 전원 회로에 최적입니다.
